CN115532303B - 一种复合型载体加氢催化剂及其在聚四亚甲基醚二醇催化降色中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工领域,本发明公开了一种复合型载体加氢催化剂及其在聚四亚甲基醚二醇催化降色中的应用,该催化剂包括载体和负载于载体上的活性金属镍;载体为核壳复合型载体,以分子筛微粒和/或天然沸石微粒为内核物,以覆盖于内核物表面的硅酸凝胶为外壳。本发明加氢催化剂的载体具有核壳结构,一方面具有对聚四亚甲基醚二中的不饱和碳链分子、极性及电位发生偏移的分子具有亲和力的内核,同时还具有对大分子有机物具有较好通透性的硅酸凝胶外壳结构。在利用该加氢催化剂对聚四亚甲基醚二醇进行加氢处理时,分子链中含有不饱和键、电位偏移及具有极性结构的氧化分子会优先吸附到复合型载体中,并发生加氢还原反应从而降低色度。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域,尤其涉及一种复合型载体加氢催化剂及其在聚四亚甲基醚二醇催化降色中的应用。
背景技术
聚四亚甲基醚二醇的结构式为HO-[-CH2CH2CH2CH2O-]n-H,是一种特殊的聚醚二醇,常见产品的分子量为250~3000,广泛应用于高性能耐水聚氨酯弹性体领域。聚四亚甲基醚二醇在隔绝氧气条件下存储稳定,在氮气保护下60℃可存储一年以上,而在100℃条件下只能存储一周左右,温度达到180℃以后结构稳定性变差,分子链内部生成碳碳双键等不饱和键。长期接触空气后可氧化降解导致单个分子电位发生偏移或发生极性变化等,造成色泽变黄影响品质。为防止聚四亚甲基醚二醇的氧化和降解问题,工业中一般以抑制为手段,通过加入抗氧化剂改善其储存稳定性,相应的加氢还原催化剂的开发及应用还缺少研究。
以过渡金属为催化剂的加氢方式应用较为广泛,考虑到成本及效率问题,通常采用活性金属附加载体的方式作为载体催化剂使用。载体是负载型催化剂的重要组成之一,是负载型催化剂活性组分的支撑骨架,载体的存在使活性组分得到分散,同时自身强度也得到较明显的提高。但载体本身一般并不具有催化活性。目前常见催化剂载体主要有分子筛载体、树脂载体、氧化铝载体、硅酸凝胶载体、活性炭载体及某些天然产物如硅藻土等。其中分子筛作为一种具有精确和单一微小孔洞的材料,具有均一的孔径和较大的比表面积,根据氧环结构大小的不同孔径一般为0.4nm~1nm。分子筛一方面可以根据分子的形状和大小将不同种类的分子分离开来。对于极化率高的分子有较高的选择结合优势。此外,分子筛对沸点较高的分子也越易吸附。无机硅酸凝胶通常可作为一种具有高活性的吸附材料使用,具有较高的机械强度、耐高温、耐腐蚀和吸附能力强的特点。其成分主要由二氧化硅构成,具有丰富的孔隙结构,内部孔隙孔径分布较宽。主要可作为催化剂载体、干燥剂和净化剂使用。
中国专利CN 106881092 B公开了一种以NiAl2O4/海泡石矿物纳米纤维为载体的负载型金属镍催化剂,该种负载型金属镍催化剂的制备首先通过在海泡石矿物纳米纤维中引入NiAl2O4制备出NiAl2O4/海泡石矿物纳米纤维复合载体,之后在高温环境下通入还原性气体制备出镍/NiAl2O4/海泡石矿物纳米纤维复合催化剂。该种镍金属复合催化剂具有制备工艺简单、成型后的载体稳定性高和镍金属分布均匀的优点。但是由于原料海泡石热稳定性不高,当处理温度大于350℃后内部孔隙的比表面积会显著降低,导致成型后的催化剂比表面积较低。该种镍/NiAl2O4/海泡石矿物纳米纤维复合催化剂中的部分镍会以NiAl2O4载体形式存在,导致活性金属镍生成率受到限制。同时由于该种镍/NiAl2O4/海泡石矿物纳米纤维复合催化剂成型后内部为一种规整的晶态结构且孔隙较小,因此对大分子物质的催化效力并不理想。
综上,现有技术中的各类加氢催化剂无法高效还原聚四亚甲基醚二醇中不饱和键,因此有必要根据聚四亚甲基醚二醇的分子特点,开发出一种专用于聚四亚甲基醚二醇催化降色加氢催化剂。理想状态下该类加氢催化剂应当具备以下特点:一方面对不饱和碳链分子、极性及电位发生偏移的分子具有亲和力,另一方面对大分子有机物具有较好通透性。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种复合型载体加氢催化剂及其在聚四亚甲基醚二醇催化降色中的应用。该加氢催化剂的载体具有核壳结构,一方面具有对聚四亚甲基醚二中的不饱和碳链分子、极性及电位发生偏移的分子具有亲和力的内核,同时还具有对大分子有机物具有较好通透性的硅酸凝胶外壳结构。在利用该加氢催化剂对聚四亚甲基醚二醇进行加氢处理时,分子链中含有不饱和键、电位偏移及具有极性结构的氧化分子会优先吸附到复合型载体中,并发生加氢还原反应从而降低色度。
本发明的具体技术方案为:
第一方面,本发明提供了一种复合型载体加氢催化剂,包括载体和负载于载体上的活性金属镍;所述载体为核壳复合型载体,以分子筛微粒和/或天然沸石微粒为内核物,以覆盖于所述内核物表面的硅酸凝胶为外壳。
本发明加氢催化剂的载体具有核壳结构,内核物为一种对不饱和化合物、极性及电位偏移的分子具有较好亲和性的分子筛或天然沸石,外壳为一种对较大分子具有强通透性的非晶态硅酸凝胶结构。对于单一的分子筛载体,虽然载体催化剂比表面积较大,但由于载体孔径较小大分子不能进入载体内部而只能在最外层的表面发生反应。对于单一的硅酸凝胶或活性炭载体,载体对不饱和态分子不具有选择结合性等缺点,因此上述两种单体载体均造成还原反应效率较低。而本发明的加氢催化剂在工作时,该种以分子筛为内核、硅酸凝胶为外壳的复合型载体加氢催化剂通过内核的亲和效应可将250~3000的聚四亚甲基醚二醇不饱和态大分子进行吸附后聚集在硅酸凝胶外壳结构内,可为加氢还原反应提供有利条件,进而在氢气作用下发生加氢反应。对于氧化态分子含量较低的聚四亚甲基醚二醇依然具有较好的加氢降色效果。
作为优选,所述分子筛微粒和/或天然沸微粒的中的硅铝比≥4。
第二方面,本发明提供了一种上述复合型载体加氢催化剂的制备方法,包括以下步骤:a)内核物的预处理,将内核物于氨基磺酸水溶液或氨水中搅拌浸渍处理,过滤,获得酸化内核物或碱化内核物。
b)将上述酸化内核物或碱化内核物加入到四氯化碳中充分搅拌形成悬浊母液,滴加四乙氧基硅烷,内核物表面的水与四乙氧基硅烷发生水解反应后生成覆盖于内核物表面的硅酸凝胶外壳,得到含有核壳复合凝胶颗粒的悬浊液。
c)过滤所述悬浊液中的复合凝胶颗粒,对复合凝胶颗粒加热脱水处理,得到核壳复合型载体。
d)将所述复合型载体加入到氨基磺酸镍水溶液中持续搅拌,静置待沉淀完全后分离获得沉淀,经干燥后得到附镍核壳复合型载体。
e)对所述附镍核壳复合型载体进行热解处理使氨基磺酸镍分解生成三氧化二镍、氧化亚镍、硫和氮的氧化物及氮气;最后进行还原处理,获得负载有活性金属镍的复合型载体加氢催化剂。
在上述制备方法的步骤a)至c)中,本发明加氢催化剂中的复合型载体的外壳是通过硅酸酯类与内核物表面的水分在酸性或碱性条件下水解而生成,并且只能是在由水分包围的内核物表面生成。该种生成方式保证了内核物被硅酸凝胶覆盖,同时防止了硅酸酯单独水解生成无内核结构的单一硅酸凝胶载体。因此,在步骤b)中,溶剂的选择至关重要,本发明最终选择对水具有较低溶解度的四氯化碳作为溶剂。在该溶剂下,内核物中的水分无法扩散至溶剂中,只能附着于内核物表面,进而实现硅酸酯类在内核物表面的水解,使硅酸凝胶形成于内核物表面实现包覆外壳。
本发明中的附镍核壳复合型载体是通过将制得的核壳复合型载体浸泡在氨基磺酸镍溶液中,利用载体的吸附作用而实现。后续通过热分解及还原处理后得到含活性金属镍的复合型载体加氢催化剂,整个过程不包含对材料进行冲洗去除杂质离子的操作,减少了镍的损耗。采用该种制备方式一方面可使镍在复合载体中的分布更加均匀,另一方面可根据实际附镍量的需要,将复合型载体催化剂经多次浸泡热分解和还原的方式提高活性金属镍负载量。此外,本发明还发现镍源的选择也至关重要,本发明最终选择具有较低热解温度的氨基磺酸镍作为镍源,相较于热解温度较高的硫酸镍(热解温度850℃左右)等镍源,热解温度低。我们在试验中发现,若热解温度过高,容易对载体带离负面影响,主要表现为较高温度会引起硅胶微孔结构发生变化,导致再次附镍的效果下降同时导致聚四亚甲基醚二醇进入载体的通过性变差。
作为优选,步骤a)中,所述氨基磺酸水溶液的浓度为0.005-0.015mol/L,所述氨水的浓度为0.01-0.02mol/L;所述内核物与氨基磺酸水溶液或氨水的用量比为80-120g/400mL。
作为优选,步骤a)中,所述搅拌浸渍时间为0.5-1h。进一步地,在酸性溶液中的浸泡时间为20-40min,在碱性溶液中的浸泡时间为45-60min。
作为优选,步骤a)中,所述内核物的粒径为5~20μm。
作为优选,步骤b)中,在超声震荡条件下将酸化内核物或碱化内核物加入到四氯化碳中。
采用超声震荡方式可防止酸化内核物或碱化内核物的团聚。
作为优选,步骤b)中,所述酸化内核物或碱化内核物与四氯化碳的质量比范围为1∶3-5。
作为优选,步骤b)中,所述四乙氧基硅烷与悬浊母液中酸化内核物或碱化内核物的质量比为10-15∶1。
作为优选,步骤b)中,所述四乙氧基硅烷的滴加温度为20-40℃。
作为优选,步骤c)中,所述脱水处理的温度为150-200℃,时间为4-8h。
作为优选,步骤d)中,所述氨基磺酸镍水溶液的浓度为1-2mol/L,温度为50-70℃。
作为优选,步骤d)中,所述持续搅拌的时间为4-6h,且搅拌过程中连续降低溶液温度至20℃以下。
作为优选,步骤e)中,所述热解处理为:在惰性气体保护下加热到200-300℃并保持1-2h。
作为优选,步骤e)中,所述还原处理为:继续升温至300-500℃并通入还原性气体对金属氧化物进行还原处理6-10h。
第三方面,本发明提供了上述复合型载体加氢催化在聚四亚甲基醚二醇催化降色中的应用:首先将复合型载体加氢催化剂放置于氢气氛围环境中以吸收氢气,然后以0.4-1wt%的添加量添加至50-70℃的聚四亚甲基醚二醇中,最后搅拌并升温,在180-220-℃,2-4MPa条件下反应2-3h后过滤即获得低色度的聚四亚甲基醚二醇。
与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:
(1)本发明加氢催化剂的载体具有核壳结构,一方面具有对聚四亚甲基醚二中的不饱和碳链分子、极性及电位发生偏移的分子具有亲和力的内核,同时还具有对大分子有机物具有较好通透性的硅酸凝胶外壳结构。该氢催化剂尤其适用于分子量较高的聚四亚甲基醚二醇的加氢催化降色,在利用该种加氢催化剂对聚四亚甲基醚二醇进行加氢处理时,分子链中含有不饱和键、电位偏移及具有极性结构的氧化分子会优先吸附到复合型载体中,并发生加氢还原反应从而降低色度。
(2)本发明加氢催化剂中的复合型载体的外壳是通过硅酸酯类与内核物表面的水分在酸性或碱性条件下水解而生成,并且只能是在由水分包围的内核物表面生成。该种生成方式保证了内核物被硅酸凝胶覆盖,同时防止了硅酸酯单独水解生成无内核结构的单一硅酸凝胶载体。
(3)本发明中的附镍核壳复合型载体是通过将制得的复合载体浸泡在氨基磺酸镍溶液中,利用载体的吸附作用而实现。后续通过热分解及还原处理后得到含活性金属镍的复合型载体加氢催化剂,整个过程不包含对材料进行冲洗去除杂质离子的操作,减少了镍的损耗。采用该种制备方式可使镍在复合载体中的分布更加均匀,并且本发明所选择的镍源氨基磺酸镍的热分解温度低,在热解时不会对载体带来负面影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种复合型载体加氢催化剂,包括载体和负载于载体上的活性金属镍;所述载体为核壳复合型载体,以分子筛微粒(硅铝比≥4)和/或天然沸石微粒(硅铝比≥4)为内核物,以覆盖于所述内核物表面的硅酸凝胶为外壳。
一种复合型载体加氢催化剂的制备方法,包括以下步骤:
a)内核物的预处理,将粒径为5~20μm的内核物于氨基磺酸水溶液(0.005-0.015mol/L)或氨水(0.01-0.02mol/L)中搅拌浸渍处理0.5-1h,过滤,获得酸化内核物或碱化内核物。
作为优选,所述内核物与氨基磺酸水溶液或氨水的用量比为80-120g/400mL。作为优选,在酸性溶液中的浸泡时间为20-40min,在碱性溶液中的浸泡时间为45-60min。
b)在超声震荡条件下将上述酸化内核物或碱化内核物加入到四氯化碳中充分搅拌形成悬浊母液,在20-40℃下滴加四乙氧基硅烷,内核物表面的水与四乙氧基硅烷发生水解反应后生成覆盖于内核物表面的硅酸凝胶外壳,得到含有核壳复合凝胶颗粒的悬浊液。
作为优选,所述酸化内核物或碱化内核物与四氯化碳的质量比范围为1∶3-5。所述四乙氧基硅烷与悬浊母液中酸化内核物或碱化内核物的质量比为10-15∶1。
c)过滤所述悬浊液中的复合凝胶颗粒,对复合凝胶颗粒加热至150-200℃脱水处理4-8h,得到核壳复合型载体。
d)在50-70℃下将所述复合型载体加入到50-70℃、1-2mol/L的氨基磺酸镍水溶液中持续搅拌4-6h,且搅拌过程中连续降低溶液温度至20℃以下,静置待沉淀完全后分离获得沉淀,经干燥后得到附镍核壳复合型载体。
e)对所述附镍核壳复合型载体进行热解处理:在惰性气体保护下加热到200-300℃并保持1-2h,使氨基磺酸镍分解生成三氧化二镍、氧化亚镍、硫和氮的氧化物及氮气;最后继续升温至300-500℃并通入还原性气体对金属氧化物进行还原处理6-10h,获负载有活性金属镍的复合型载体加氢催化剂。
复合型载体加氢催化在聚四亚甲基醚二醇催化降色中的应用:首先将复合型载体加氢催化剂放置于氢气氛围环境中以吸收氢气,然后以0.4-1wt%的添加量添加至50-70℃的聚四亚甲基醚二醇中,最后搅拌并升温,在180-220-℃,2-4MPa条件下反应2-3h后过滤即获得低色度的聚四亚甲基醚二醇。
实施例1
取50克粒径为5~20μm的ZSM-5型分子筛微粒(硅铝比为7)加入到200ml浓度为0.01mol/L的氨基磺酸水溶液中进行搅拌浸渍30min并过滤备用。将上述酸化处理后的ZSM-5型分子筛加入到150ml四氯化碳中,采用超声震荡方式搅拌形成悬浊母液。在温度为30℃条件下向悬浊母液体系中缓慢滴加600g四乙氧基硅烷,得到复合凝胶颗粒。过滤上述复合凝胶颗粒,并在170℃条件下烘干脱水制得内核为ZSM-5型分子筛外壳为硅酸凝胶的复合型催化剂载体。60℃条件下配制1.5mol/L的氨基磺酸镍水溶液。将复合型载体加入上述溶液中搅拌4h,搅拌过程中持续降低溶液温度至20℃。过滤上述悬浊液中的附镍复合载体。首先在氮气保护下将复合载体加热到230℃并维持1.5h。之后提升温度至350℃,并通入氢气还原7h。最终得到载体内核为ZSM-5型分子筛外壳为硅酸凝胶的活性金属镍复合型载体加氢催化剂。
使用上述复合型载体加氢催化剂前,首先在常温条件下将催化剂置于氢气氛围中充分吸收氢气。取铂钴比色法中色度为56度的聚四亚甲基醚二醇,按每200g聚四亚甲基醚二醇配比1g复合载体催化剂,将上述吸附有氢气的复合载体催化剂添加到55℃的聚四亚甲基醚二醇中,在搅拌条件下升温至200℃并维持压力为3MPa。反应2h后,降温并过滤出载体催化剂,检测聚四亚甲基醚二醇色度为13度。
对比例1
与实施例1相比,其它处理方式不变,区别在于将酸化处理后的ZSM-5型分子筛由加入到四氯化碳中替换为加入到乙醚中进行超声震荡,导致一部分所制取的载体颗粒中不包含ZSM-5型分子筛内核结构而仅仅为单一硅酸凝胶成分。采用该种方式生成的载体催化剂按实施例1中同样方式处理色度为56度的聚四亚甲基醚二醇,处理后其色度降低为37度,对聚四亚甲基醚二醇的降色效果变差。
实施例2
取50克粒径为5~20μm的ZSM-5型分子筛微粒(硅铝比为7)加入到200ml浓度为0.015mol/L的氨水中进行搅拌浸渍1h并过滤备用。将上述碱化处理后的内核物加入到150ml四氯化碳中,采用超声震荡方式搅拌形成悬浊母液。在温度为20℃条件下向悬浊母液体系中缓慢滴加500g四乙氧基硅烷,得到复合凝胶颗粒。过滤上述复合凝胶颗粒,并在150℃条件下烘干脱水制得内核为ZSM-5型分子筛外壳为硅酸凝胶的复合型催化剂载体。60℃条件下配制1.5mol/L的氨基磺酸镍水溶液。将复合型载体加入上述溶液中搅拌4h,搅拌过程中持续降低溶液温度至20℃。过滤上述悬浊液中的附镍复合载体。首先在氮气保护下将复合载体加热到230℃并维持1.5h。之后提升温度至350℃,并通入氢气还原7h。最终得到载体内核为ZSM-5型分子筛外壳为硅酸凝胶的活性金属镍复合型载体加氢催化剂。
使用上述复合型载体加氢催化剂前,首先在常温条件下将催化剂置于氢气氛围中充分吸收氢气。取铂钴比色法中色度为35度的聚四亚甲基醚二醇,按每200g聚四亚甲基醚二醇配比1g复合载体催化剂,将上述吸附有氢气的复合载体催化剂添加到55℃的聚四亚甲基醚二醇中,在搅拌条件下升温至200℃并维持压力为3MPa。反应2h后,降温并过滤出载体催化剂,检测聚四亚甲基醚二醇色度为9度。
实施例3
取50克粒径为5μm~20μm的丝光沸石微粒(硅铝比为5)加入到200ml浓度为0.01mol/L的氨基磺酸水溶液中进行搅拌浸渍1h并过滤备用。将上述酸化处理后的内核物加入到150ml苯中,采用超声震荡方式搅拌形成悬浊母液。在温度为30℃条件下向悬浊母液体系中缓慢滴加600g四乙氧基硅烷,得到复合凝胶颗粒。过滤上述复合凝胶颗粒,并在150℃条件下烘干脱水制得内核为丝光沸石外壳为硅酸凝胶的复合型催化剂载体。60℃条件下配制1.5mol/L的氨基磺酸镍水溶液。将复合型载体加入上述溶液中搅拌4h,搅拌过程中持续降低溶液温度至20℃。过滤上述悬浊液中的附镍复合载体。首先在氮气保护下将复合载体加热到230℃并维持1.5h。之后提升温度至350℃,并通入氢气还原7h。最终得到载体内核为丝光沸石外壳为硅酸凝胶的活性金属镍复合型载体加氢催化剂。
使用上述复合型载体加氢催化剂前,首先在常温条件下将催化剂置于氢气氛围中充分吸收氢气。取铂钴比色法中色度为30度的聚四亚甲基醚二醇,按每250g聚四亚甲基醚二醇配比1g复合载体催化剂,将上述吸附有氢气的复合载体催化剂添加到55℃的聚四亚甲基醚二醇中,在搅拌条件下升温至200℃并维持压力为3MPa。反应2h后,降温并过滤出载体催化剂,检测聚四亚甲基醚二醇色度为7度。
对比例2
与实施例3相比,其它处理方式不变,区别在于:将60℃条件下配制的1.5mol/L氨基磺酸镍水溶液替换为硫酸镍水溶液,将复合型载体加入硫酸镍溶液中搅拌4h,搅拌过程中持续降低溶液温度至20℃。过滤上述悬浊液中的附镍复合载体。热分解温度需要提升至850℃以上,制取效率下降。使用所制取的复合型载体加氢催化剂按上述方式可将铂钴色度为30度的聚四亚甲基醚二醇色度降低至18度,催化效果也有所下降。
对比例3
与实施例3相比,其它处理方式不变,区别在于:在30℃将所滴加的四乙氧基硅烷改为滴加乙醇而不引入硅源。后续对丝光沸石微粒载体进行附镍处理并生成以单一丝光沸石为载体的加氢催化剂。使用所制取的以丝光沸石为载体的加氢催化剂按上述方式仅可将铂钴色度为30度的聚四亚甲基醚二醇色度降低至28度,催化降色效果较差。
对比例4
与实施例3相比,其它处理方式不变,区别在于:将内核物由丝光沸石微粒改为50克粒径为5μm~20μm的硅胶微粒,所制得的载体为单一硅胶载体。后续对硅胶载体进行附镍处理得到以单一硅胶为载体的加氢催化剂,使用所制取的以硅胶为载体的加氢催化剂按上述方式可将铂钴色度为30度的聚四亚甲基醚二醇色度降低至20度,催化降色效果下降。
性能测试
各实施例以及对比例对聚四亚甲基醚二醇催化降色的数据如下:
从表中数据可以看出:
对比例1中所制取的载体加氢催化剂对聚四亚甲基醚二醇催化降色效果相较于实施例1表现较差,这是因为酸化处理后的内核物中的水分相较于四氯化碳更容易扩散到乙醚中,导致滴加硅源后一部分硅源不是在内核物表面水解生成复合载体,而是与扩散到乙醚中的水分发生水解生成单一硅酸凝胶载体。以该种方式所制得的加氢催化剂中含有大量以单一硅胶为载体的催化剂成分,其对氧化态聚四亚甲基醚二醇缺乏亲和性导致催化降色效果下降。
对比例2中由于采用热分解温度较高(>850℃)的硫酸镍作为镍源,在进行热分解过程中复合型载体硅胶外壳微孔结构发生变化附镍效果下降,同时对聚四亚甲基醚二醇分子进入载体产生一定的阻碍造成催化降色效果下降。
对比例3中使用单一丝光沸石为载体的加氢催化剂,由于载体微孔尺寸较小,分子量较高的聚四亚甲基醚二醇难以进入载体内部而只能在载体外表面进行催化反应,因此催化降色效果较差。
对比例4中所制取的为单一硅胶载体加氢催化剂,硅胶载体结构的孔径分布较宽,聚四亚甲基醚二醇分子可以进入载体中。但载体缺少对氧化态分子具有亲和性的内核,使氧化态分子不能优先进入载体,因此催化效率有所降低。
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种复合型载体加氢催化剂在聚四亚甲基醚二醇催化降色中的应用,其特征在于:
所述复合型载体加氢催化剂包括载体和负载于载体上的活性金属镍;所述载体为核壳复合型载体,以分子筛微粒和/或天然沸石微粒为内核物,以覆盖于所述内核物表面的硅酸凝胶为外壳;所述分子筛微粒为ZSM-5分子筛微粒,所述天然沸石微粒为丝光沸石微粒;
复合型载体加氢催化剂的制备方法包括以下步骤:
a)内核物的预处理,将内核物于氨基磺酸水溶液或氨水中搅拌浸渍处理,过滤,获得酸化内核物或碱化内核物;
b)将上述酸化内核物或碱化内核物加入到四氯化碳中充分搅拌形成悬浊母液,滴加硅源,内核物表面的水与硅源发生水解反应后生成覆盖于内核物表面的硅酸凝胶外壳,得到含有核壳复合凝胶颗粒的悬浊液;
c)过滤所述悬浊液中的核壳复合凝胶颗粒,对核壳复合凝胶颗粒加热脱水处理,得到核壳复合型载体;
d)将所述核壳复合型载体加入到氨基磺酸镍水溶液中持续搅拌,静置待沉淀完全后分离获得沉淀,经干燥后得到附镍核壳复合型载体;
e)对所述附镍核壳复合型载体进行热解处理使氨基磺酸镍分解生成三氧化二镍、氧化亚镍、硫和氮的氧化物及氮气;最后进行还原处理,获得负载有活性金属镍的复合型载体加氢催化剂。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述分子筛微粒和/或天然沸微粒的中的硅铝比≥4。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:步骤a)中,
所述氨基磺酸水溶液的浓度为0.005-0.015mol/L,所述氨水的浓度为0.01-0.02 mol/L;所述内核物与氨基磺酸水溶液或氨水的用量比为80-120g/400mL。
4.根据权利要求1或3所述的应用,其特征在于:步骤a)中,
所述搅拌浸渍时间为0.5-1h;
所述内核物的粒径为5~20μm。
5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:步骤b)中,
在超声震荡条件下将酸化内核物或碱化内核物加入到四氯化碳中;
所述酸化内核物或碱化内核物与四氯化碳的质量比为1:3-5;
所述硅源为四乙氧基硅烷;
所述硅源与悬浊母液中酸化内核物或碱化内核物的质量比为10-15:1;
所述硅源的滴加温度为20-40℃。
6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:步骤c)中,
所述脱水处理的温度为150-200℃,时间为4-8h。
7.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:步骤d)中,
所述氨基磺酸镍水溶液的浓度为1-2mol/L,配制氨基磺酸镍水溶液的温度为50-70℃;
所述持续搅拌的时间为4-6h,且搅拌过程中连续降低溶液温度至20℃。
8.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:步骤e)中,
所述热解处理为:在惰性气体保护下加热到200-300℃并保持1-2h。
9.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:步骤e)中,
所述还原处理为:升温至300-500℃并通入还原性气体对金属氧化物进行还原处理6-10h。
10.根据权利要求1-9之一所述的应用,其特征在于:首先将复合型载体加氢催化剂放置于氢气氛围环境中以吸收氢气,然后以0.4-1wt%的添加量添加至50-70℃的聚四亚甲基醚二醇中,最后搅拌并升温,在180-220℃,2-4MPa条件下反应2-3h后过滤即获得低色度的聚四亚甲基醚二醇。
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